Промени в микрофлората водят до развитието на невродегенеративни заболявания

Акценти

Изследователи от Американското дружество по микробиология установяват, че има връзка между чревния микробиом и невродегенеративните заболявания. Метаболитът DHPS е възможното липсващо звено в разбирането за това как чревните микроби влияят върху невродегенеративните заболявания чрез пътищата на серния метаболизъм.

Изследването

Проучването, представено по време на годишната среща на Американското дружество по микробиология, е едно от първите, които изследват задълбочено взаимодействието между определени органични химикали, разградени от чревния биом и неврологичните заболявания при хората.

То е дело на научните търсения на микробиолози от Netellis, Университета на Тенеси в Ноксвил и Университета на Северна Каролина под ръководството на Крис Елис.

Работата показва, че връзката между химикала DHPS, който бива метаболизиран от бактериите в храносмилателната система, и три невродегенеративни заболявания е напълно възможна.

Микробиолозите изследват проби от изпражнения от пациенти, които страдат от едно от трите сериозни невродегенеративни заболявания – болестите на Алцхаймер и Паркинсон и амиотрофичната латерална склероза и от контролна група. Пробите от болните са взети в рамките на първите две посещения при лекар, което позволява вниманието да се фокусира върху ранния стадий на заболяването.

Учените търсят различни бактериални и метаболитни профили в чревните биоми на страдащите от тези три болести.

И на практика провеждат своеобразно генетично преброяване на представителите на микрофлората в носителите на заболяванията.

Анализът на пробите разкрива 19 маркера за невродегенерация и в трите групи и широк набор от уникални за всяка болест маркери. От тях 20 за амиотрофичната латерална склероза, 16 за Алцхаймер и 9 за Паркинсон.

>>>Протеинът Contactin-4 влияе на невроните при болестта на Алцхаймер 

Повечето от биомаркерите, които са общи за трите заболявания, са свързани с промени в активността на микроби, които се хранят със серни съединения и разграждат съдържащата сяра органична субстанция DHPS.

Резултатите

Важен акцент от проучването е, че екипът открива връзки с бактериалните таксиони Bilophilia и Desulfovibrio, които играят рола в синтезирането и разграждането на много разпространеното органично сярно съединение DHPS (2,3-дихидроксипропан – 1-сулфонат).

Повишените нива на Bilophilia отговарят на наблюдението, че хората с Паркинсон, Алцхаймер и амиотрофичната латерална склероза имат по-ниско количество на DHPS в пробите от изпражнения в сравнение с пробите на здравите от контролната група.

Бактериите Bilophilia могат да разградят DHPS на сероводород, а неговото натрупване се свързва с нарушената функция на митохондриите, за която е известно, че допринася за невродегенеративните заболявания.

Сероводородът се свързва и с известни отличителни белези на невродегенеративните заболявания, например, възпаление, оксидативен стрес и чревни дисбиоза.

>>>Мутации в 26 гена, свързани с пестицидите, ускоряват Паркинсон 

Основният извод на микробиолозите е, че най-вероятно DHPS е липсващото звено в разбирането на механизмите за това как чревните микроби влияят на болестите на Алцхаймер и Паркинсон чрез метаболизма на сярата.

„Откритията ни предполагат, че микробиомът на червата играе важна роля в появата, но и в прогресирането на някои невродегенеративни заболявания“, казва ръководителят на екипа Крис Елис. Микробиологът изследва от години произхода на невродегенеративните заболявания и смята, че микробите може би играят ключова роля в развитието на болестта на Алцхаймер.

>>>Три протеина от комплекса PIDDosome играят важна роля за възникването на невродегенеративни заболявания

Изследователите смятат, че откритията им са още един възможен начин за ранното откриване, по-добрите инструменти за диагностика и дори за лечение. Те подчертават, че следващото им проучване, посветено на взаимодействията между микрофлората и нервната система, ще помогне да се разбере ролята, която играе метаболизмът на серните съединения в развитието на невродегенеративните заболявания. И това ще бъде поредната стъпка напред в опитите на научната общност да разбере генезиса и предприеме по-решителни и адекватни действия за битка с тези болести.

За годишната среща на Американското общество по микробиология

ASM Microbe е годишна среща на Американското общество по микробиология. През 2024 г. тя се провежда от 13 до 17 юни в Атланта, Джорджия. Именно по време на нея Крис Елис представя резултатите от изследването.

Американското общество по микробиология е едно от най-големите професионални общества, част от което са 36 000 учени и здравни специалисти.